如何避免从四元数转换为滚动俯仰偏航时的万向节锁定

Question

我有一个IMU传感器，可以根据四元数给出方向，我想将其更改为可读的RPY角度。

我发现式将它们本质从维基

转换为一个四元Q = QR +气+ QJ + QK

roll=atan2(2(qr*qi+qj*qk),1-2(qi^2+qj^2)) 
pitch=arcsin(2(qr*qj-qk*qi)) 
yaw=atan2(2(qr*qk+qi*qj),1-2(qj^2+qk^2)) 

我明白在RPY表示当可以有万向节锁定问题。如何在球场接近+/- 90度时避免这种情况

P.S.我在LabVIEW中编写代码

Answer 1

Nekomatic是正确的，万向节锁是欧拉角的一个有趣的问题。或者坚持Quaternions（我会建议），免费下载的LabView库可以在这里找到：https://www.winemantech.com/blog/quaternions-for-rotations-in-native-labview，labview机器人工具箱也支持四元数，但支付。

否则请记住何时接近奇点（万向节锁定）。在奇点角度可能瞬间从90度翻转到-90度，因为在现实世界中，你知道这是不可能发生的，你可以在它周围编码。示例如何做到这一点可以在这里找到：http://www.euclideanspace.com/maths/geometry/rotations/conversions/quaternionToEuler/